基于高阶空间交互网络的光伏组件热斑故障检测

针对传统红外热斑故障检测算法由于特征表达能力不佳造成算法易受复杂背景干扰以及对密集目标、小目标故障检测精度低的问题,提出一种基于高阶空间交互的光伏组件热斑故障检测网络。首先,设计高阶空间交互模块,并将其引入YOLOv5主干网络进行全局交互建模,提升网络对密集目标的检测精度;其次,为突出复杂背景下故障目标的关键特征,设计基于协同注意力的特征提取模块重构颈部网络;然后,在颈部网络设计多尺度特征增强融合模块以提高检测网络对不同尺度特征的充分利用;最后,设计自适应特征融合检测头以提高模型对小目标的感知能力。实验结果表明,相较于7种经典检测算法,所提出的算法检测精度最高,精度可达84.3%。

改进的两步动态慢特征分析算法及其故障检测模型

针对两步动态慢特征分析(two-steps dynamic slow feature analysis,TS-DSFA)未充分考虑动态工业过程数据的高阶时序相关特性的问题,提出改进的两步动态慢特征分析算法(modified dynamic slow feature analysis,MDSFA).首先,在TS-DSFA算法基础之上,重新描述慢特征关于时间的导数估计公式,设计了同时满足所提取的特征变化最缓、高阶时序自相关性最大的优化目标函数;然后,以动态潜变量能捕获一些变化信息并相互正交为约束,提取出一组随时间慢速变化和具有显式动态自回归表示的潜在特征;最后,基于所提出的算法构建针对线性动态过程的故障检测模型,并计算统计量及其相应控制限,实现实时动态过程的稳态故障和动态故障检测.通过对数值系统和田纳西–伊斯曼过程进行仿真验证,证明了所提算法的故障检测效果优于动态内部主成分分析和TS-DSFA算法等已有的故障检测算法.

新型电能通信传输检测设备

目前微电网端口电能质量分析设备较少,加之非线性、不平衡等电气负荷设备的接入,电能质量的检测与分析的问题日益严重,正常情况下电压的波动与间谐波和超高次谐波等问题难以解决。该文通过在MCU的基础上加入基于FFT的分析算法以及控制模块,针对当前问题,提出了一种能够实时检测并传输谐波分量的显示装置,通过SIM900A传输模块,传输到用户侧的电能质量检测装置,方便实时对电网侧电路进行检测。可在电路中接入整流器从而减少谐波分量,实时抑制电网谐波分量的输出,保护输出电压的稳定性。

高压电容柜的改造

针对高压电容柜因运行时间长而频出故障的问题,对其进行了升级改造。对改造后电容柜采用的强触发技术、阀组故障检测技术和阀组过零检测技术进行了分析。

基于高阶累积量的煤矿主通风机振动故障检测研究

受煤矿主通风机运行过程中自身转子等多种因素的影响,在设计煤矿主通风机振动故障检测方法时,经常会出现振动故障类别检测不准确的情况,导致方法的检测精度差。对此,现提出基于高阶累积量的煤矿主通风机振动故障检测方法。对采集到的振动信号进行降噪处理,再计算其多尺度函数,对振动信号进行时频域分析,通过计算振动信号的协方差,计算其振动信号的高阶累积量,由此提取出振动信号的偏度特征和峰度特征,构建振动信号的特征向量。通过计算振动信号特征向量的熵值,识别出其中的故障特征,再计算信号的故障值,检测出不同类型的振动故障。实验结果表明,设计的检测方法在实际应用中误报率均值为5.6%,检测精度高。

基于高次谐波的隧道电缆实时检测系统研究

针对城市隧道电缆长期使用过程中会出现各种故障的问题,设计实时检测隧道电缆运行状态的系统。设备采用定点安装的方式,定时采集所检测隧道电缆的高次谐波,通过小波分析将各次谐波进行分解重组,最终得出各次谐波特征值(谐波含有量)。将处理后的数据输入专家数据库进行对比以判断电缆是否发生故障并得出其健康指数。定时采集得出的数据会被存储,供管理人员查看与了解电缆运行状态以及时排除安全隐患。该系统有助于保障城市用电安全,减少因电缆故障造成的城市断电事件以及安全事故的发生。

基于带电检测技术的高压开关柜绝缘故障自动诊断方法

高压开关柜常受到电场强度的影响,绝缘故障诊断不准确,因此,设计了一种基于带电检测技术的高压开关柜绝缘故障自动诊断方法。通过专业设备获取其绝缘数据,提取绝缘故障的特征,构建绝缘故障诊断模型。结果表明,基于带电检测技术的高压开关柜绝缘故障自动诊断方法诊断出的绝缘故障数据总数为2 856条,对于每种绝缘故障都接近真实值,表明该方法在绝缘故障诊断方面具有更高的准确性。

基于微电子的电网输配电高压直流检测技术研究

文章基于微电子技术,探讨高压直流系统检测精度、运行可靠性等方面。通过分析高压直流输配电系统的基本结构与工作原理,介绍微电子检测技术在电力系统中的应用现状,重点分析微电子传感器在高压直流检测中的应用及其在故障诊断中的作用。结合硬件和软件设计,构建高压直流检测系统,并通过测试与性能评估验证其有效性。研究结果表明,基于微电子技术的检测系统在提升高压直流输配电系统安全性和稳定性方面具有显著优势,为智能电网的发展提供了技术支持。

高压XLPE电缆缓冲层故障机理与检测技术研究

高压XLPE电缆缓冲层故障频发,严重影响电缆安全运行,引起了广泛关注。根据缓冲层烧蚀故障特征,分析了高压XLPE电缆缓冲层电场特性并进行了初步仿真研究,得出局部放电是导致缓冲层故障的直接原因。提出了几种理论上可行的缓冲层故障检测方法并进行了简单验证,其有效性还待后续进一步试验与研究。

基于连续交叉小波相干分析和自适应CYCBD的轴承故障诊断

最大二阶循环平稳指标盲解卷积(maximum second-order cyclostationarity blind deconvolution,CYCBD)能从强背景噪声信号中恢复周期脉冲,是轴承故障诊断的有效方法。故障特征频率是CYCBD的关键参数,由于滚动轴承存在制造误差、滚子滑移等现象,导致真实的故障特征频率与理论值存在偏差,降低了CYCBD的有效性。同时,故障轴承测试信号中含有大量噪声和谐波干扰,也降低了CYCBD的故障特征提取能力。对此,提出了一种基于连续交叉小波相干分析和自适应CYCBD的轴承故障诊断方法,首先,利用正常轴承、故障轴承测试信号的交叉小波相干分析获取轴承故障共振频带。其次,基于3种归一化的周期检测指标提出一种新的周期检测技术以获取真实的轴承故障特征频率。最后,基于轴承故障共振频带信号和真实轴承故障特征频率进行CYCBD滤波,并针对滤波信号进行Teager能量算子解调分析得到能量频谱,从而进行轴承故障诊断。仿真信号和高速列车牵引电机轴承试验信号的分析结果表明,该方法能够有效识别轴承故障特征,且优于传统的CYCBD方法。

基于IAS精确估计的太阳轮齿面剥落检测方法研究

瞬时角速度(instantaneous angular speed,IAS)信号的估计精度易受编码器自身误差影响,影响其故障检测结果。针对上述问题提出了一种局部多项式微分估计方法对IAS信号进行估计。首先通过局部多项式微分抑制编码器细分误差产生的锯齿状噪声和估计误差导致的信号不连续问题,实现了IAS信号的高精度获取,然后使用精确估计的IAS信号通过局部同步拟合技术提取太阳轮故障特征。通过实验和仿真说明,本文提出的局部多项式微分估计能较好地抑制编码器误差导致的IAS信号噪声,提高IAS信号的信号比,结合局部同步拟合能够有效地提取太阳轮齿面剥落故障特征。

计及衰减直流分量的基波幅值相位实时检测

电力系统的瞬时性故障易产生暂态衰减直流分量DDC(decaying DC component)、高次谐波等干扰信号,有效滤除干扰信号以实现电压基波幅值相位的快速、准确检测,对于提升电能质量非常重要。为此,基于三相畸变电压信号的周期性和半波对称性,提出在abc坐标系下对畸变电压分别延迟半周期、全周期采样,实现DDC分量的单位周期检测。其次,针对同时含有DDC与高次谐波的畸变信号,在dq旋转坐标系下将DDC检测算法与滑动平均滤波算法结合,实现单位周期同时滤除DDC与高次谐波分量。最后,将所提检测算法与电压相位开环算法结合,通过搭建RT-LAB半实物实时仿真平台对基波电压幅值相位进行检测验证。实验结果表明:在dq坐标系下同时滤除DDC与高次谐波干扰信号的检测算法响应时间仅为20 ms,验证了所提算法的有效性以及分析结论的正确性。

利用单端暂态量检测单相高阻接地故障的新方法

提出了基于单端暂态量实现高压输电线路高阻接地故障检测的新方法。由于故障电量变化不明显,高阻接地故障通常难以检测,并且容易受到系统正常操作例如电容器投切的影响。研究表明,输电线路发生单相接地故障时,故障相电流和零序电流经小波变换后的模极大值在同一尺度上的同一位置极性表现为同号,同时有相同的时间特性,可以用来作为接地检测的依据。为提高可靠性,利用高阻接地故障和电容器正常投切时暂态高次谐波分量含量的不同来区分故障与正常投切操作。大量ATP仿真及RDTS实验结果表明,该判据具有良好的性能,能保证电容器正常投切时不误发信号,从而提高电网安全性和可靠性。

支承松动故障转子系统共振区动态特性分析

根据工程实际,建立了松动故障转子系统的非线性动力学模型,利用KBM法对模型进行分析,得到故障转子在共振区的动力学行为特征如共振区提前且持续区间较长,二倍频、三倍频等高次谐波明显以及故障转子系统具有'软式'非线性特性等;分析了支承刚度、转轴刚度等系统参数对松动故障转子系统非线性特性的影响·与已有文献的实验结果比较,结论与实验结果比较吻合·结果可为该类故障转子系统的监测和故障诊断提供参考·

基于瞬时无功功率理论高次谐波及基波无功电流的精确检测

分析了在三相电压不平衡条件下，瞬时无功功率理论检测谐波和基波无功电流存在的问题，提出了精确检测这些电流分量的方法。

低压串联电弧故障电流高次谐波含有率试验

参照国内现有研究成果与美国UL1699标准搭建串联电弧故障实验平台,采集电弧电流与电弧电压数据,提出线路电流高次谐波含有率分析方法.通过对不同负载电路电流数据高次谐波含有率变化情况的分析,总结出电弧故障引起的高次谐波含有率的变化特征.研究结果表明,电弧故障发生时电流高次谐波含有率出现急剧上升(均值增幅大于15%),同时高次谐波含有率不稳定,激烈波动.

综合物探方法在某过江隧道工程勘察中的应用研究

主要介绍了地震反射波、水域高密度电法和高频大地电磁测深物探方法在过江隧道工程勘察中的应用,水域工程的物探方法首选地震反射波,但在水较浅、水底介质较硬的地方,水底多次波很严重,下覆地层的有效信号弱,难以得到理想的效果。在地震反射波方法失效的情况下,尝试采用水域高密度电法和高频大地电磁测深法探查构造低阻异常地质体,取得了一些测试成果,通过综合对比,相互佐证,提高了勘探成果的可靠程度。

S变换在孤岛检测中的应用

针对光伏发电系统中传统孤岛检测方法存在的诸多缺陷,提出一种以并网点高次谐波电压为特征量的孤岛检测方法。测量并网点谐波电压,用S变换法提取测量电压中包含的高次谐波电压分量,以此分量作为孤岛识别和检测指标,无需外加扰动,即可消除检测盲区。理想光伏发电并网系统进行的仿真证明,在IEEE.Std 1547规定的最差情况下,本方法进行的孤岛检测仍可快速、准确地检测到孤岛现象。

基于高阶PI观测器的不确定线性系统鲁棒故障检测设计

针对一类受干扰影响的不确定线性系统,研究了基于高阶比例积分(proportional integral,PI)观测器的鲁棒故障检测设计问题。通过对一类Sylvester矩阵方程的参数化解,将基于高阶PI观测器的鲁棒故障检测问题转化为具有多约束的优化问题。基于该优化问题的解,给出了具有鲁棒故障检测功能的高阶PI观测器存在的充要条件,并给出受干扰影响的不确定线性系统的鲁棒故障检测设计方法。最后,数值算例及仿真分析结果验证了所提方法的有效性。

电网谐波治理仿真研究

为了对高压配电网的谐波进行治理,本文研究了一种适用于高压配电网的并联电抗式有源滤波器,详细介绍了它的拓扑结构;采用伯德图的方法,分析了它采用分频控制方法的必要性;提出了一种基于傅里叶变换的频率和谐波估算方法,这种方法可以实时估算时变的畸变信号的基波频率、相角和谐波幅值相位。仿真结果证明了所使用方法可以有效治理高压配电网谐波。